IPアドレス（IP address）

📌

IPアドレスとは

IPアドレス（＝Internet Protocol アドレス）とは、ネットワークにつながった機器1台ずつに割り当てる「住所」のような番号のことです。データを正しい相手に届けるために、世界中（または組織内）で機器を一意に見分けるしるしになります。

身近な例で考えると、郵便の住所とまったく同じ役割です。手紙（データ）を出すとき、相手の住所（IPアドレス）が書いてあるから配達できます。住所が重複していたら手紙はどちらの家に届けるべきか分からなくなる、というのも同じです。

上のツールで▶ボタンを押すと、ドット10進表記の番号が2進数に展開され、ネットワーク部とホスト部に分かれ、クラスが判定されるまでの流れを順に確認できます。

🔠

クラスA/B/C/D/E

IPアドレス（IPv4）は先頭ビットのパターンによって5つのクラスに分けられます。クラスごとに、ネットワーク部とホスト部の境界（＝何台つなげられるか）が変わります。

ふだん使うのはクラスA・B・Cの3種類です。
・クラスA：ネットワーク部が小さくホスト部が大きい。1ネットワークに非常に多くの機器をつなげる大規模向け
・クラスB：中規模向け。ネットワーク部とホスト部がほどよく半々
・クラスC：ホスト部が小さく、小規模向け。家庭やオフィスでよく見る
・クラスD：複数の相手にまとめて送るマルチキャスト専用
・クラスE：研究・実験用に予約され、通常は使わない

🌐

プライベート/グローバル

IPアドレスは使える場所によってグローバルアドレスとプライベートアドレスに分かれます。
・グローバルアドレス：世界で重複しない、インターネット上で直接使えるアドレス
・プライベートアドレス：組織内（家庭やオフィスのLAN）だけで使い、インターネットには直接出られないアドレス

プライベートアドレスとして使える範囲は決まっています。
・10.0.0.0 〜 10.255.255.255（クラスA相当）
・172.16.0.0 〜 172.31.255.255（クラスB相当）
・192.168.0.0 〜 192.168.255.255（クラスC相当）

身近な例で言うと、グローバルアドレスは会社の代表電話番号、プライベートアドレスは社内の内線番号のようなものです。内線は会社の中だけで通じ、外から直接かけることはできません。組織内の機器が外と通信するときは、NAT（＝アドレス変換）でグローバルアドレスに変換してから出ていきます。

📌

ネットワーク部とホスト部を分ける理由

IPアドレスをネットワーク部（住んでいる町）とホスト部（番地）の2つに分けるのは、「どこの組織（ネットワーク）に属する機器か」を素早く判断するためです。データを届けるルータ（＝ネットワーク間を中継する装置）は、まずネットワーク部だけを見て「どの方向へ転送するか」を決め、その後ホスト部で「同じネットワーク内のどの機器か」を特定します。

ネットワーク部とホスト部の役割を整理すると次のとおりです。
・ネットワーク部：「どのネットワーク（グループ）に属するか」を示す。同じネットワーク部を持つ機器は直接通信できる
・ホスト部：「そのネットワーク内の何番目の機器か」を示す。全部0のアドレスはネットワーク自体を指し、全部1のアドレスはブロードキャスト（＝同一ネットワーク内全機器への一斉送信）に使う

身近な例で考えると、郵便の「都道府県・市区町村」と「番地」の関係に似ています。配達員はまず「都道府県・市区町村（ネットワーク部）」でどの地域に運ぶかを決め、そのあと「番地（ホスト部）」で特定の家を探します。上のツールで「split」ステップに進むと、この分割が視覚的に確認できます。

📌

サブネットマスクの仕組み

サブネットマスク（＝「どこまでがネットワーク部か」を示す32ビットの値）を使うと、IPアドレスの境界を明示できます。よく使われる 255.255.255.0 というマスクは、「先頭3オクテットがネットワーク部、最後の1オクテットがホスト部」という意味です。

255 は2進数で 11111111（全部1）、0 は 00000000（全部0）です。IPアドレスとマスクを並べると次のように読めます。
・255が並ぶ部分（＝全部1）：そのビット位置はネットワーク部
・0が並ぶ部分（＝全部0）：そのビット位置はホスト部

/24 のような書き方を見ることもあります。これは「先頭から24ビット（＝3オクテット）がネットワーク部」という省略表記で、255.255.255.0 と同じ意味です。家庭のルータで 192.168.1.x のようなアドレスが並ぶのは、このクラスC相当（/24）で区切られているためです。

🎯

基本情報技術者 練習問題